放射性衰变定律
放射性母体核素衰变成稳定子体的速率与任一时间t时剩余母体原子数n成正比:
地球化学
式中:λ是比例常数,它是每个放射性核素的特征值,称之为衰变常数 (以时间的倒数单位表示,如年-1或y-1、a-1),表示放射性原子在给定时间内衰变的几率;dn/dt项是母体原子数的变化率,为负是因为此变化率随时间减小。整理式 (6-1),得到:
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式 (6-2)从t=0～t积分,假定t=0 时的原子数为n0:
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因此:
地球化学
改写为
地球化学
一个放射性核素衰变速率常用半衰期 (t1/2 )来描述,单位为年(a、y )、百万年(Ma、Myr)、十亿年(Ga、Gyr),它是母体原子衰变到初始量一半所需要的时间。将n=n0/2 和t=t1/2代入方程式 (6-5),两边取自然对数,得到:
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因为放射成因子体 (以右上角*号表示)原子数D*等于消耗掉的母体原子数:
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因为n0=neλt,将n0 代入方程式 (6-7),得到:
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也就是:
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如果t=0 时,子体原子数为D0 ,即初始子体,在自然界总存在,时间t后子体原子总数为
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这个方程是同位素地质年代学的基本工具。
放射性核素的衰变常数通常由盖革-穆勒计数或闪烁计数测定。盖革-穆勒计数器包含有中心金属电极的玻璃或铝薄壁管组成的电离室 (图6-1),其中充有氩与少量挥发性组分 (如甲烷、酒精或卤素)的混合物。中心电极为阳极,电离室壁为阴极。当带负电的β-粒子或γ射线穿过电离室的壁,在混合气体中形成离子。带负电的离子或电子便被吸引到中心阳极,从而产生小的电流流过电离室。这些电信号由电子仪器计数并以模拟或数字形式显示。
图6-1 盖革-穆勒计数器示意图
W—薄的窗口;P—可调高压直流电源;I—绝缘体;R—电阻;G—接地;A—放大器;+—阳极;-—阴极
原子核定律
是指放射性核素衰变的规律。它是1902年卢瑟福和索季所确定的，即放射性核素的数量随时间以指数规律衰减，即N=N0 e -λt（N是现存的原子核数；N0是原有原子核总数；t是由N0衰变为N所用的时间；λ是衰变常数）。一切放射性核素衰变时，都遵循这一规律，这一规律不受外界温度、压力及其他物理、化学...
对放射性衰变和热力学第二定律的理解是什么?
热力学第二定律（second law of thermodynamics），热力学基本定律之一，其表述为：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的...
一块冰,每小时失去其质量的一半,8小时后其质量为5\/16 kg,那么一开始这 ...
解题思路：最后冰块剩下的的16分之5千克乘以2就是7小时后的质量,得到的结果再乘以2就是6小时后的质量,以此类推，可以由归纳法得知一开始这块冰的质量为5\/16千克*2的八次方=80千克。这道题目是粒子衰变周期的简化版，实质与粒子的衰变问题相同。衰变定律也称放射性衰变规律，指放射性核素的原子数，...
放射性同位素的半衰期和衰变常数如何应用于地质年代学计算?
关键的衰变参数是半衰期，即放射性同位素原子数减半所需的时间，记作T1\/2，它不受外部条件或元素状态影响，具有不同的数值，从极短的10-7秒到1018年不等。半衰期越短的同位素，放射性越强。衰变速率用衰变常数(λ)表示，它是放射性衰变定律中计算地质年代的重要依据。下表列出了一些同位素的半衰期和...
衰变定律的概述
放射性同位素的原子核，在自发地放射出某种粒子或r射线后变成另一种不同的核，这种现象就叫衰变．放射性物质的能量就会因这种自发射而逐渐减少．放射a衰变；放射β粒子的衰变为β衰变．衰变前的核为母体，衰变后的核为子体．
物理衰变知识点
4、放射性元素衰变不可能有单独的 γ 衰变，衰变后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核。三、半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，表示放射性元素衰变快慢的物理量，不同的放射性元素其半衰期不同。物理的重要性 1、 帮助我们理解世界：物理学是一门研究自然界基本规律的...
《天然放射现象之衰变》高中物理知识点归纳
二、原子核的衰变 1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化．2．衰变规律：α衰变X→Y+He；β衰变X→Y+e 3．α衰变的实质：某元素的原子核同时发出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）2H+2n→He β衰变的实质：某元素的原子核内的一个中子变成质子发射出一个电子。即n→H...
放射性元素衰变时,会遵循质量守恒定律吗? 如题!
原子核由于放出某种粒子而变为新核的现象．原子核是一个量子体系,核衰变是原子核自发产生的变化,它是一个量子跃迁过程,它服从量子统计规律．对任何一个放射性核素,它发生衰变的精确时刻是不能预知的,但作为一个整体,衰变的规律十分明确．若在dt时间间隔内发生核衰变的数目为dN,它必定正比于当时存在的...
薛定谔定律什么梗
猫也很委屈啊：我做错了什么要被关？你还是我熟悉的铲屎官么？当时薛定谔把猫关在密封的黑盒子里，里面有食物、毒气瓶和放射性原子。放射性原子控制毒气。放射性物质衰变，毒气释放，猫一定会死。原子衰变几率是50%，所以猫死的几率是50%，活的几率是50%。猫的存在有两种可能性。在你没打开盒子之前...
怎样理解放射性核素的衰变是一级反应
如果衰变不是基元反应，那么它就不一定是可逆的。即便核内反应是基元反应，其衰变整个过程的不可逆性也是显而易见的。在周围空间，衰变所产生的α，β等粒子浓度约为0（寿命短）。这样，衰变产生的粒子相当于向真空扩散。而粒子的真空扩散在热力学上是不可逆过程（热力学第二定律），这也决定了衰变的...
豆伊强骨：[答案]指放射性核素的原子数或活度随时间而改变的规律(见放射性、核素).1903年E.卢瑟福和F.索迪提出的放射性衰变理论首先揭示了放射性物质的不稳定性,并且在研究钍 X(224Ra)的放射性衰变率时提出了定量的负指数关系式....
呼和浩特市17375129546： 放射性核素衰变定律 半衰期 平均寿命的概念? - ？
豆伊强骨： 半衰期公式是这么推出的:根据衰变定律 dN/N=-λdt ==>ln(N)=-λt+c ==>N=N0*exp(-λt),当N=0.5N0时,对应的时间τ就是这种核素的半衰期.代入得 2=exp(λτ)==>τ=ln(2)/λ; 对于本题,将τ=25年代入上式,得到衰变常数λ=ln(2)/25年 =ln(2)/(25*...
呼和浩特市17375129546： 天然放射现象中核的衰变规律及其本质原因! - ？
豆伊强骨：[答案] 放射性元素放射出粒子后变成另一种元素的现象.也叫蜕变. 不稳定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量后可变得较为稳定,这个过程称为衰变(Radioactive decay).这些粒子或能量 (后者以电磁波方式射出) 统称辐射(radiation).由不...
呼和浩特市17375129546： 放射性核素衰变满足什么衰变规律 - ？
豆伊强骨： N=N0*(1/2)t/T.T为衰变周期,t/T在1/2的右上角,N为t时间后剩余的个数.衰变规律为每一个衰变周期,个数减少原来的一半.
呼和浩特市17375129546： 放射性元素的原子衰变成另一元素的原子的规律是什么? - ？
豆伊强骨： 衰变 不稳定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量后可变得较为稳定,这个过程称为衰变(Radioactive decay).这些粒子或能量 (后者以电磁波方式射出) 统称辐射(radiation).由不稳定原子核发射出来的辐射可以是α粒子、β粒...
呼和浩特市17375129546： 放射性核素衰变满足什么衰变规律?假定t=0时,有放射性核素N0个,经过t时间,由于衰变,还留下的核素为多少? - ？
豆伊强骨：[答案] 指放射性核素的原子数或活度随时间而改变的规律(见放射性、核素).1903年E.卢瑟福和F.索迪提出的放射性衰变理论首先揭示了放射性物质的不稳定性,并且在研究钍 X(224Ra)的放射性衰变率时提出了定量的负指数关系式.它的现代表示方式是:...
呼和浩特市17375129546： 放射性核素衰变 满足什么衰变规律?假定t=0时,有放射性核素N0个,经过t时间,由于衰变,还留下的核素为多少? - ？
豆伊强骨：[答案] N=No*e^-λt 半衰期T=ln2/λ 平均寿命T=1/λ λ是衰变常数
呼和浩特市17375129546： 概述衰变定律的内容以及利用衰变定律来测定岩石、矿物的年龄时应满足的前提条件. - ？
豆伊强骨：[答案] 放射性同位素的原子数随时间作负指数函数而衰减,这就是衰变定律有一放射性元素,开始时只有N0个原子,过了t时间,由于衰变,只剩下N个原子并产生D个新原子,按照衰变规律N=N0e-λt(λ为衰变常数), D=N0-N=N(eλt-1) 解...
呼和浩特市17375129546： 物理学中的衰变是怎么个原理 - ？
豆伊强骨： 放射性元素放射出粒子后变成另一种元素的现象.也叫蜕变. 不稳定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量后可变得较为稳定,这个过程称为衰变(Radioactive decay).这些粒子或能量 (后者以电磁波方式射出) 统称辐射(...
呼和浩特市17375129546： 元素的衰期和半衰期 - ？
豆伊强骨： 1.半衰期: 放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期. 原子核的衰变规律是:N=No*(1/2)^(t/T) 其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数 t为衰变时间,T为半衰期,N是衰变后留下的原子核数.放射性元素的半衰期长短...
